NS发布突破性的可配置传感器模拟前端电路

2011-01-25 17:05:09来源: EEWORLD

    传感器系统开发一直是工程是比较头疼的设计系统,从挑选传感器,到搜寻和分析元器件性能,随后还要进行评估、布局布线设计系统、验证设计以及建模等工序,美国国家半导体亚太区市场经理林伟山估算此类设计一般都需要三个月甚至半年的时间。

两款传感器各具特色

    此次,NS共推出了两款高集成度的传感器模拟前端产品,包括LMP90100及LP91000两款产品。目前一个典型的传感器应用需要数块电路板及多达25颗元器件,而采用美国国家半导体的方案,则只需一颗芯片即可。

    美国国家半导体LMP90100芯片是业界首款可真正连续校准背景信号并做出诊断的24位、多通道、低功耗传感器模拟前端电路,适用于高性能收发器及变频器系统。美国国家半导体专利的背景信号校准技术可以有效消除随着时间及温度变化而出现的漂移,并在不干扰被侧信号的基础上,确定偏移及增益误差。LMP90100除了内置24位的 Sigma-delta ADC外,还采用灵活的输入(多路复用器)配置,因此可以支持任意比例的差分或单端输入。每个传感器的信号增益(包括1、2、4、8、16、32、64和128)、采样率及诊断参数均可编程,该芯片还提供两个匹配的驱动电流实现传感器的驱动。LMP90100芯片的平均耗电低于平均值0.7mA,在 -40 ºC至 +125 ºC的温度范围内可确保正常工作,上述特性令这款芯片理想用于温度收发器或 4mA 至 20mA系统。

    LMP90100可适用于温度传感器,桥传感器及电压输入等多种模式,下图为其内部构件说明,在信号路径的输入、校准抑或采样三方面均可配置,真正实现了一颗芯片应对不同方案。

   

LMP91000

    美国国家半导体LMP91000芯片是业界首款可全面配置的低功耗恒电位仪,可在传感器与ADC间提供一个高度集成的完整信号路径。这款可配置的模拟前端电路适用于微功耗的化学物质及气体检测应用,如三极单一气体传感器及双端氧气传感器等。LMP91000芯片测量恒电位仪中的电流,其大小与测量气体的含量成正比。通过跨阻抗放大器,LMP91000生成与这一电流成正比的输出电压,从而推算出气体含量。LMP91000允许用户通过I2C兼容接口自行设置跨阻抗增益值, 因此能够支持对含量介于0.5nA/ppm与9.5nA/ppm间的有毒气体作出灵敏反应。此外,LM91000的功耗极低,因此适用于电池供电系统以及4mA至20mA的收发器系统。这款芯片的恒电位仪电压和输出增益都可根据设计要求自行设置,这令工程师可以探测更多的气体种类,或者探测不同的气体浓度,并确保设备的总系统功耗可低至10µA(平均值)。工程师也可通过I2C接口验证传感器性能,而内置的温度传感器则可提供附加输出,以进行温度监控。LMP91000芯片的工作电压范围在2.7V至5.5V之间。

    LMP91000同样很多参数均可配置,包括可编程的偏置电流及TIA增益,可支持各种危险气体类传感器。

   

给力WEBENCH,几步轻松搞定模拟前端设计

    国家半导体出色的WEBENCH在线设计系统也增添了传感器模拟前端电路设计工具及相应的评估系统,如图所示,简单几步即可完成全系统设计。

    美国国家半导体精密信号路径产品部副总裁James Ashe先生说:“从挑选传感器、搜寻和分析元器件,之后评估系统性能、布局线路和装配电路板以及核实设计、建模等工序,一般情况下,传感器系统的开发时间要长达数月。美国国家半导体推出全新的传感器模拟前端电路产品LMP90100及LMP91000,令系统设计工程师在极短时间内即可完成高集成度传感器系统设计。”

关键字:传感器  前端

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0125/article_3696.html
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